JP2018033379A - 観賞魚用コミュニケーション装置、観賞魚用コミュニケーションシステム、サーバ、および観賞魚とのコミュニケーション方法 - Google Patents

Abstract

【課題】集音した観賞魚の発音に基づいて表現された画像或いは文字の情報によって、観賞魚の状況をユーザーが知ることができ、ユーザーと観賞魚とのコミュニケーションを補助することができる観賞魚用コミュニケーション装置、観賞魚用コミュニケーションシステム、サーバ及び観賞魚とのコミュニケーション方法を提供する。
【解決手段】観賞魚用コミュニケーションシステム１ａは、ユーザーＵ１が使用する携帯情報端末３と、水槽２１、水中マイク２２、表示部２８、内部に格納された電子計算機に、音信号受信部２５１とメッセージ画像送信部２５２を含む通信部２５と、発音信号抽出部２６１、発音データ生成部２６２、照合部２６３、判定部２６４及びメッセージ生成部２６５を含む演算処理部２６と、基本データ記憶部２７１を含む記憶部２７とを含む本体部２３ａを有する観賞魚用コミュニケーション装置２ａを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、観賞魚用コミュニケーション装置、観賞魚用コミュニケーションシステム、サーバ、および観賞魚とのコミュニケーション方法に関する。詳しくは、観測された観賞魚が発する音（以下「発音」という）に基づいて表現されたメッセージによって、観賞魚の状況をユーザーが知ることができ、ユーザーと観賞魚とのコミュニケーションを補助することができるものに関する。

ペットを飼育する者にとって、ペットとの意思疎通を図ることができることは一つの夢である。このようなペットとの意思疎通を目的とした器具の一例として、下記非特許文献１に記載されているようなものが挙げられる。非特許文献１に記載された器具は、犬や猫の鳴き声を、登録された声紋データと照合し、その感情に対応する言葉を文字や図形等で表示することができるものである。

バウリンガル（登録商標） 日本音響研究所 インターネット＜URL：http://www.onkyo-lab.com/bow.html＞

しかしながら、従来のこれらの機器は、鳴き声から推察される感情や表現のデータが研究によって蓄積された一部の動物（犬や猫等）だけが対象であり、その他の種類の動物の飼い主は、このようなコミュニケーションを楽しむことができなかった。

ところで、近年、バイオモニタリングの研究過程において、ある種の魚類が音（パルス音）を発していることが判明した。本発明者は、この知見に基づき、特定の状況下において魚類も一定の音を発するのではないか、そして、特定の状況下において発する音の種類が判明すれば、観賞魚とも何らかのコミュニケーションが取れるのではないか、との仮定に基づき、実験と観察を重ね、本発明に想到するに至った。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、観測された観賞魚の発音に基づいて表現されたメッセージによって、観賞魚の状況をユーザーが知ることができ、ユーザーと観賞魚とのコミュニケーションを補助することができる観賞魚用コミュニケーション装置、観賞魚用コミュニケーションシステム、サーバ、および観賞魚とのコミュニケーション方法を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために本発明の観賞魚用コミュニケーション装置は、対象となる観賞魚の発音を集音可能なマイクと、該マイクで集音された前記発音を含む音の信号を受信する音信号受信部と、前記音の信号から前記発音の信号を抽出する発音信号抽出部と、抽出された前記発音の信号をデータ化して発音データを生成する発音データ生成部と、特定の状況下における観賞魚の発音の基本データが記憶された基本データ記憶部と、前記基本データと前記発音データとを比較照合する照合部と、該照合部により得られた結果に基づいて、前記観賞魚が前記基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成する判定部と、前記判定結果データに基づくメッセージを生成するメッセージ生成部とを有する本体部と、該本体部で生成された前記メッセージ画像を表示可能な表示部とを備える。

ここで、観賞魚用コミュニケーション装置は、マイクを備えることにより、対象となる観賞魚が出す発音を集音することができる。なお、マイクは、後述する水中マイクのみならず、観賞魚の発音を集音できるものであれば、特に種類を限定するものではない。また、対象となる観賞魚とは、特定の状況下において、歯、骨あるいは鰭の棘等を摺り合わせた摩擦音、摩擦音を浮き袋で共鳴させた共鳴音、筋肉や浮き袋の壁を激しく振動させる振動音を出す魚であり、その種類を特に限定するものではない。

本体部は、音信号受信部を有することによって、マイクで集音された観賞魚の発音を含む音である音の信号を受信することができる。この「音」には、観賞魚の発音のほか、水中ポンプの作動音等の雑音（ノイズ）が含まれている。

本体部は、発音信号抽出部を有することによって、受信した音の信号から観賞魚の発音の信号を抽出することができる。なお、発音の信号を抽出するにあたっては、例えば、ノイズリダクションあるいはノイズキャンセラー等のソフトウェアまたは機器を利用し、受信した音の信号からノイズ信号を除去あるいは低減させることにより、結果として、観賞魚の発音の信号を抽出することができる。本体部は、発音データ生成部を有することによって、抽出された発音の信号をデータ化して、発音データを生成することができる。

本体部は、基本データ記憶部を有することによって、観賞魚が特定の状況下で発する発音パターンの基本データを記憶することができる。この「基本データ」は、例えば、音声波形データが挙げられ、観賞魚がどのような状況下でその音声波形データの発音を行うかについてのデータも紐付けてある。

本体部は、照合部を有することによって、基本データと発音データとを比較照合することができる。そして、本体部は、判定部を有することによって、照合部により得られた結果に基づいて、発音した観賞魚が基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成することができる。

本体部は、メッセージ生成部を有することによって、判定結果データに基づくメッセージを生成することができる。この「メッセージ」とは、文字、画像あるいは音、またはこれらを組み合わせた情報をいい、本明細書および本特許請求の範囲において同様の意味で使用される。そして、観賞魚用コミュニケーション装置は、表示部を有することによって、本体部で生成されたメッセージを、ユーザー等に視認できるように表示することができる。

また、前記本体部内に設けられるか、あるいは同本体部と接続され、前記メッセージを機外に送信可能なメッセージ送信部を備える場合は、観賞魚用コミュニケーション装置から離れた場所にいるユーザーは、例えば、所持する携帯情報端末を通じて、送信されたメッセージを受信し、観賞魚の状況を知ることができる。

また、前記メッセージ送信部を介して送信された観賞魚に関するメッセージを、ユーザーが所持する携帯情報端末を介して受信したか、あるいは直接受信したときに、同ユーザーの五感のいずれかを刺激して同ユーザーに新着情報の着信を知らせる受信機を備える場合は、ユーザーが受信機を着用あるいは身近に置いておくことで、五感のいずれかを通じて観賞魚に関するメッセージが届いたことを知ることができる。そして、ユーザーが所持する携帯情報端末や受信機を通じて、観賞魚に関するメッセージを確認することができる。ここで「五感」とは視覚、聴覚、嗅覚、味覚、触覚であり、例えば、受信機の一部が発光あるいは点滅する、受信機が音を発する、受信機が振動する等が挙げられる。

また、前記マイク、前記本体部および前記表示部と組み合わせて使用される水槽を備える場合は、マイク、本体部、表示部および水槽を備えた観賞魚用コミュニケーション装置を提供することができ、すぐに観賞魚の飼育を開始することができる。また、水槽は、例えば、水槽にマイクや表示部の取付器具を設け、観賞魚用コミュニケーション装置専用に設計することによって、マイクや表示部の位置を用途に最適な位置にすることができる。

また、前記マイクが水中マイクである場合は、水面より上で生じたノイズを拾いにくく、観賞魚が発する発音の検出精度を向上させることができる。

また、前記観賞魚がメダカ（Oryzais latipes）である場合は、従来から愛好家の多い観賞魚であるメダカとのコミュニケーションを行うことができる。なお、メダカは実験動物としても知られており、特定の状況下で発する発音に関する研究データが多く採取されているため、様々な状況を表すメッセージ画像を作成することができる。

上記の目的を達成するために本発明の観賞魚用コミュニケーション装置は、対象となる観賞魚の発音を集音可能なマイクと、該マイクで集音された前記発音を含む音の信号を受信する音信号受信部と、前記音の信号を機外へ送信可能な音信号送信部と、該音信号送信部から送信された音の信号をもとに機外で生成された観賞魚の状況を示すメッセージを受信可能なメッセージデータ受信部とを有する本体部と、該本体部が受信した前記メッセージを表示可能な表示部とを備える。

ここで、観賞魚用コミュニケーション装置は、マイクを備えることにより、対象となる観賞魚が出す発音を集音することができる。

本体部は、音信号受信部を有することによって、マイクで集音された観賞魚の発音を含む音である音の信号を受信することができる。そして、本体部は、音信号送信部を有することによって、前述の音の信号を機外へ送信することができる。送信先としては、例えば、後述するサーバや、パーソナルコンピューター（以下「ＰＣ」という）等の機外の電子計算機が挙げられる。

本体部は、メッセージデータ受信部を有することによって、機外で生成された観賞魚の状況を示すメッセージのデータを受信することができる。そして、観賞魚用コミュニケーション装置は、表示部を有することによって、メッセージデータ受信部で受信したメッセージを、ユーザー等に視認できるように表示することができる。

なお、この観賞魚用コミュニケーション装置は、受信した音の信号から観賞魚の発音の信号を抽出する工程、前述の発音の信号をデータ化して発音データを生成する工程、特定の状況下における観賞魚の発音の基本データと発音データとを比較照合する工程、比較照合により得られた結果に基づいて、発音した観賞魚が基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成する工程、判定結果データに基づくメッセージを生成する工程、生成されたメッセージを送信する工程については、サーバやＰＣ等の機外の電子計算機により処理させるものであり、これにより、観賞魚用コミュニケーション装置の構成を簡略なものとすることができる。

上記の目的を達成するために本発明の観賞魚用コミュニケーションシステムは、携帯情報端末と、対象となる観賞魚の発音を集音可能なマイクと、該マイクで集音された前記発音を含む音の信号を受信する音信号受信部と、前記音の信号から前記発音の信号を抽出する発音信号抽出部と、抽出された前記発音の信号をデータ化して発音データを生成する発音データ生成部と、特定の状況下における観賞魚の発音の基本データが記憶された基本データ記憶部と、前記基本データと前記発音データとを比較照合する照合部と、該照合部により得られた結果に基づいて、前記観賞魚が前記基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成する判定部と、前記判定結果データに基づくメッセージを生成するメッセージ生成部と、前記メッセージを携帯情報端末へ送信するメッセージ送信部とを含む本体部と、該本体部で生成された前記メッセージを表示可能な表示部とを有する観賞魚用コミュニケーション装置とを備える。

ここで、携帯情報端末は、観賞魚用コミュニケーション装置から送信されたメッセージを受信することができるので、ユーザーが観賞魚用コミュニケーション装置から離れた所に居る場合であっても、携帯情報端末を介してメッセージを確認することができる。

観賞魚用コミュニケーション装置は、マイクを備えることにより、対象となる観賞魚が出す発音を集音することができる。本体部は、音信号受信部を有することによって、マイクで集音された観賞魚の発音を含む音である音の信号を受信することができる。そして、本体部は、発音信号抽出部を有することによって、受信した音の信号から観賞魚の発音の信号を抽出することができる。

本体部は、発音データ生成部を有することによって、抽出された発音の信号をデータ化して、発音データを生成することができる。本体部は、基本データ記憶部を有することによって、観賞魚が特定の状況下で発する発音パターンの基本データを記憶することができる。

本体部は、照合部を含むことによって、基本データと発音データとを比較照合することができる。そして、本体部は、判定部を含むことによって、照合部により得られた結果に基づいて、発音した観賞魚が基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成することができる。本体部は、画像情報生成部を含むことによって、判定結果データに基づくメッセージを生成することができる。

本体部は、メッセージ送信部を含むことによって、観賞魚用コミュニケーション装置から離れた場所にいるユーザーは、例えば、所持する携帯情報端末を通じて、送信されたメッセージを受信し、観賞魚の状況を知ることができる。

観賞魚用コミュニケーション装置は、表示部を有することによって、本体部で生成されたメッセージを、ユーザー等に視認できるように表示することができる。

上記の目的を達成するために本発明のサーバは、機外から受信した、観賞魚の発音を含む音の信号を受信する音信号受信部と、前記音の信号から前記発音の信号を抽出する発音信号抽出部と、抽出された前記発音の信号をデータ化して発音データを生成する発音データ生成部と、特定の状況下における観賞魚の発音の基本データが記憶された基本データ記憶部と、前記基本データと前記発音データとを比較照合する照合部と、該照合部により得られた結果に基づいて、前記観賞魚が前記基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成する判定部と、前記判定結果データに基づくメッセージを生成するメッセージ生成部と、前記メッセージを機外へ送信可能なメッセージ送信部とを備える。

ここで、サーバは、音信号受信部を有することによって、機外から観賞魚の発音を含む音である音の信号を受信することができる。そして、サーバは、発音信号抽出部を有することによって、受信した音の信号から観賞魚の発音の信号を抽出することができる。

サーバは、発音データ生成部を有することによって、抽出された発音の信号をデータ化して、発音データを生成することができる。そして、サーバは、基本データ記憶部を有することによって、観賞魚が特定の状況下で発する発音パターンの基本データを記憶させることができる。更に、サーバは、照合部を有することによって、基本データと発音データとを比較照合することができる。

サーバは、判定部を有することによって、照合部により得られた結果に基づいて、発音した観賞魚が基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成することができる。そして、サーバは、メッセージ生成部を有することによって、判定結果データに基づくメッセージを生成することができる。更に、サーバは、メッセージ送信部を有することによって、生成されたメッセージを機外へ送信することができる。

上記の目的を達成するために本発明の観賞魚とのコミュニケーション方法は、観賞魚の発音をマイクで集音するステップと、前記マイクが集音した前記発音を含む音の信号を受信するステップと、前記音の信号から前記発音の信号を抽出するステップと、抽出された前記発音の信号をデータ化して発音データを生成するステップと、特定の状況下における観賞魚の発音の基本データと前記発音データとを比較照合するステップと、比較照合により得られた結果に基づいて、前記観賞魚が前記基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成するステップと、前記判定結果データに基づくメッセージを生成するステップと、ユーザーが携帯情報端末またはディスプレーの画面を通じて前記メッセージを確認するステップとを備える。

ここで、観賞魚とのコミュニケーション方法によれば、受信した観賞魚の発音に基づいて観賞魚の状況を示すメッセージ画像を作成し、このメッセージ画像をユーザーが確認することで、観賞魚の状況をユーザーが知ることができ、ユーザーと観賞魚とのコミュニケーションを補助することができる。

本発明の観賞魚用コミュニケーション装置によれば、観測された観賞魚の発音に基づいて表現されたメッセージによって、観賞魚の状況をユーザーが知ることができ、ユーザーと観賞魚とのコミュニケーションを補助することができる。
また、本発明の観賞魚用コミュニケーションシステムによれば、観測された観賞魚の発音に基づいて表現されたメッセージによって、観賞魚の状況をユーザーが知ることができ、ユーザーと観賞魚とのコミュニケーションを補助することができる。
更に、本発明のサーバによれば、観測された観賞魚の発音に基づいて表現されたメッセージの情報によって、観賞魚の状況をユーザーが知ることができ、ユーザーと観賞魚とのコミュニケーションを補助することができる。
更にまた、本発明の観賞魚とのコミュニケーション方法によれば、観測された観賞魚の発音に基づいて表現されたメッセージの情報によって、観賞魚の状況をユーザーが知ることができ、ユーザーと観賞魚とのコミュニケーションを補助することができる。

本発明の観賞魚用コミュニケーションシステムの第１実施形態を示す概略説明図である。 図１に示す観賞魚用コミュニケーション装置の本体部の構成の概略を示す説明図である。 図１に示す観賞魚用コミュニケーションシステムの処理手順を示すシーケンス図である。 基本データと発音データとの判断手法１を示す説明図である。 基本データと発音データとの判断手法２を示す説明図である。 通常時にメダカが発する発音の波形パターンを例示した説明図である。 水質悪化時にメダカが発する発音の波形パターンを例示した説明図である。 給餌時にメダカが発する発音の波形パターンを例示した説明図である。 図１に示す観賞魚用コミュニケーションシステムにおいて表示される観賞魚の状況を示すメッセージの一例を示しており、（ａ）は観賞魚用コミュニケーション装置の表示部に表れた表示画面の説明図、（ｂ）はユーザーの携帯情報端末の表示部に表れた表示画面の説明図である。 本発明の観賞魚用コミュニケーションシステムの第２実施形態を示す概略説明図である。 図１０に示す観賞魚用コミュニケーション装置の本体部の構成の概略を示す説明図である。 図１０に示す観賞魚用コミュニケーションシステムの処理手順を示すシーケンス図である。 受信機による新着情報確認の概略を示す説明図である。 観賞魚用コミュニケーション装置の他の用途を示す説明図である。

図１ないし図１４を参照して、本発明の実施の形態を更に詳細に説明する。なお、各図における符号は、煩雑さを軽減し理解を容易にする範囲内で付しており、また、同一符号が付される複数の同等物についてはその一部にのみ符号を付す場合がある。

〔第１実施形態〕
（観賞魚用コミュニケーションシステム１ａ）
図１に示す観賞魚用コミュニケーションシステム１ａは、ユーザーＵ１が使用する携帯情報端末３と、観賞魚用コミュニケーション装置２ａを備えている。なお、携帯情報端末３と観賞魚用コミュニケーション装置２ａは、インターネット回線Ｗを通じて接続されているが、これに限定するものではなく、例えば、交信可能な距離であれば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅのような無線通信であってもよい。

本実施の形態において、ユーザーＵ１としては、例えば観賞魚の飼い主が挙げられるが、これに限定するものではなく、例えば、留守中の観賞魚の管理を委託された者等であってもよい。また、本実施の形態において、観賞魚Ｆはメダカであるが、前述の通り、他の観賞魚であってもよいし、食用魚等に使用することを除外するものではない。

＜携帯情報端末３＞
携帯情報端末３は、ユーザーＵ１が所持するスマートフォンやタブレット端末、ＰＣ等であり、観賞魚用コミュニケーション装置２ａから送信されたメッセージを受信することができるものである。メッセージの受信にあたっては、専用のアプリケーションをインストールする態様であってもよいし、一般的なウェブブラウザを介して画像を受信する態様であってもよい。なお、携帯情報端末３は、前述の通り汎用の端末を使用するほか、観賞魚用コミュニケーション装置２ａのために設計された専用端末であってもよい。

＜観賞魚用コミュニケーション装置２ａ＞
観賞魚用コミュニケーション装置２ａは、水槽２１と、水中マイク２２と、本体部２３ａと、表示部２８を有する。各部材の構成および作用については図１ないし図９を参照して、以下詳述する。

（水槽２１）
水槽２１は、ガラスまたはアクリル樹脂等の合成樹脂により水密に形成された透明な筺体である（図１参照）。なお、水槽２１には、水中マイク２２、本体部２３ａおよび表示部２８を好適な位置に取り付けるためのステーやアタッチメントを設けてもよい。また、水槽は市販のものを利用し、水中マイク２２、本体部２３ａおよび表示部２８を取り付ける態様であってもよい。

（水中マイク２２）
水中マイク２２は、観賞魚Ｆの発音を集音可能な性能を有しており、本体部２３ａに有線接続されている（図１参照）。なお、本実施の形態では、水中マイク２２を採用しているが、前述の通り、観賞魚が発する発音を集音できるものであれば、他の種類のマイクに置換することもできる。また、水中マイク２２は、本体部２３ａと無線接続されるものであってもよい。

（本体部２３ａ）
本体部２３ａは、内部に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、メモリ等を有する電子計算機と、観賞魚用コミュニケーション装置２ａが設置された空間で繋がる有線または無線ＬＡＮ（Local Area Network）、Ｗi−Ｆｉ（Wireless Fidelity：登録商標）等のネットワーク環境に接続可能な通信装置が組み込まれている。

この電子計算機は、観賞魚とのコミュニケーション方法を実現するためのプログラムがインストールされており、少なくとも、音信号受信部２５１とメッセージ送信部２５２を含む通信部２５と、発音信号抽出部２６１、発音データ生成部２６２、照合部２６３、判定部２６４およびメッセージ生成部２６５を含む演算処理部２６と、基本データ記憶部２７１を含む記憶部２７と、を有している（図２参照）。

音声受信部２５１は、水中マイク２２で集音された前記発音を含む音の信号を受信する機能を有する。メッセージ送信部２５２は、生成されたメッセージを、携帯情報端末３と表示部２８に送信する機能を有する。

発音信号抽出部２６１は、水中マイク２２で集音された音の信号からノイズの信号を除去あるいは低減（以下「除去等」と表す）させ、観賞魚Ｆが出した発音の信号を抽出する機能を有する。発音データ生成部２６２は、抽出された前述の発音の信号（ノイズが除去等された後の前述の発音の信号）をデータ化して発音データを生成する機能を有する。

なお、この発音データは、観賞魚用コミュニケーション装置２ａの製造元等に送信されるように設定しても良い。製造元は、受信した観賞魚の発音データを蓄積して研究材料とし、観賞魚が発する未知の発音を発見して新たな基本データとして反映させることができ、これにより、メダカ等の観賞魚の新たな生態が解明され、生成されるメッセージのバリエーションを増加できる等のソフトウェアの機能向上が可能になる等の利点が期待できる。

照合部２６３は、基本データと発音データとを比較照合する機能を有する。判定部２６４は、照合部２６３により得られた結果に基づいて、発音した観賞魚Ｆが基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成する機能を有する。メッセージ生成部２６５は、判定結果データに基づくメッセージを生成する機能を有する。

基本データ記憶部２７１は、観賞魚Ｆが特定の状況下で発する発音パターンの基本データを記憶する機能を有する。「基本データ」は、例えば、後述する音声波形データであり、観賞魚がどのような状況下でその音声波形データの発音を行うかについてのデータも紐付けてある。また、基本データには、発音パターン毎にある程度の範囲（誤差許容範囲）を持たせるようにしてもよく、この場合、基本データと発音データとを比較照合するときに、発音パターンが同一でなくとも近似値の範囲内であれば特定の状況と判断できるので、装置の処理速度の向上が期待できる。

（表示部２８）
表示部２８は、水槽２１の側面に取り付けられた薄型の液晶モニターであり、受信したメッセージを、そばに居るユーザー等が視認できるように表示する機能を有する。なお、本実施形態では、表示部２８として薄型の液晶モニターを採用しているが、これに限定するものではなく、例えば、水槽２１の側面を構成する部材の一部または全部として透明モニターを採用してもよい。また、表示部２８は、通常の液晶モニターのほか、タッチパネル式画面であってもよく、この場合、本体部２３ａの操作部も兼ねると共に、通常時は画面に観賞魚のアニメーション画像が表示されるようにしておき、この画面の観賞魚の画像を指等で触ると、画像の観賞魚が喜んだり、驚いたりする等のゲーム性を持たせることもできる。

（作 用）
図１ないし図９（特に図３）を参照して、観賞魚用コミュニケーションシステム１ａの作用を説明する。
水槽２１内で飼育される観賞魚Ｆが発音すると、水槽２１内に設置された水中マイク２２がその発音を拾って（集音して）マイクの機能により信号化し、その信号を音信号受信部２５１へ送信する。このとき送られる音の信号には、前述の発音の信号のほか、水中ポンプの動作音等のノイズの信号も含まれている。

前述の音の信号（ノイズを含む）は、音信号受信部２５１で受信された後に発音信号抽出部２６１へ送られる。発音信号抽出部２６１では、音の信号からノイズの信号を除去等する処理が行われ、観賞魚Ｆの発音の信号のみが抽出される。このとき、ノイズの信号を除去等する処理は、記憶部２７に記憶されたノイズパターン等のデータ参照や、ノイズリダクション、ノイズキャンセリングのソフトウェアの機能によるもの等、処理方法は特に限定されるものではない。

抽出された前述の発音の信号は、発音データ生成部２６２によりデータ化され、発音データが生成される。生成される発音データの態様としては、例えば、後述する音声波形等が挙げられるが、これに限定するものではない。

前述の発音データは、照合部２６３により基本データと比較照合される。基本データは、基本データ記憶部２７１に記憶されており、記憶部２７の基本データ記憶部２７１への要求に基づき照合部２６３へ提供される。なお、基本データには、音声波形と、その音声波形が生じる状況の情報とが紐付けしてある。

前述の発音データと基本データと比較照合された結果、音声波形のパターンが合致するか、近似している場合は、得られた結果を判定部２６４に送る。なお、音声波形のパターンが合致あるいは近似しなかった場合は、基本データ記憶部２７１へ他の基本データを要求し、提供された同他の基本データと前述の発音データとを再度比較照合する。

本体部２３ａで行われる発音データと基本データとの判断手法について、図４ないし図８を参照して、以下の通り詳述する。

（ａ）判断手法１
（ａ−１）フィルタリング処理（ノイズ除去等）
水中マイク２２が採取した音のデータ（生データ）について、本体部２３ａでフィルタリング処理を行い、観賞魚の発音の周波数成分を除く環境音（ノイズ）成分を除去する。ここで、生データとは、観賞魚の発音と環境音を含む音のデータのことをいう。
（ａ−２）観賞魚の発音の検出（抽出）
観賞魚の発音の周波数特徴量（もしくはその他の時系列特徴量）より、発音かその他の音かを判定し、この判定結果を受けて、フィルタリング後の音声データから、観賞魚の発音以外のノイズ成分が除去等される。そして、発音が検出された場合は、発音の部分のデータを抜き取り、保存する。
（ａ−３）正常または異常（特定状況下にある場合の意味）の判定
保存された発音データと、基本データ記憶部２７１に記憶されている基本データを比較照合し、発音データが正常または異常の判定がなされる。更に、異常の場合には、どのような特定状況下におけるパターンに該当または近似するかを判定する。

（ｂ）判断手法２
（ｂ−１）フィルタリング処理（ノイズ除去）
「判断手法１」の（ａ−１）と同様であるため、説明を省略する。
（ｂ−２）観賞魚の発音の検出（抽出）
観賞魚の発音の周波数特徴量（もしくはその他の時系列特徴量）より、発音かその他の音かを判定し、この判定結果を受けて、フィルタリング後の音声データから、観賞魚の発音以外のノイズ成分が除去等される。
（ｂ−３）正常または異常（特定状況下にある場合の意味）の判定
発明者のこれまでの知見（正常時と異常時で発音の間隔が異なる）に基づき、正常であるか異常であるかを判定する。例えば、正常時における観賞魚の発音の間隔は、例えばメダカの場合、０．０２０〜０．０２５秒であるが、異常時における発音の間隔は０．０１５秒以下もしくは０．０３秒以上であるため、この差分を利用して、正常または異常の判定がなされる。更に、異常の場合には、どのような特定状況下におけるパターンに該当または近似するかを判定する。

なお、本実施の形態における比較照合の手法として、前述の判断手法１と判断手法２を例示しているが、これに限定するものではなく、他の判断手法であっても、基本データと発音データとを比較照合可能な手法であれば、これを除外するものではない。

判定部２６４は、照合部により得られた結果に基づいて、発音した観賞魚が基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成し、メッセージ生成部２６５が同判定結果データに基づくメッセージを生成する。このメッセージは、メッセージ送信部２５２により携帯情報端末３と表示部２８に送信される。

図９（ａ）および（ｂ）には、表示部２８と携帯情報端末３に表示されるメッセージ例を表している。図９（ａ）に示す表示部２８に表示されたメッセージは、観賞魚のイラスト（画像）と台詞（文字）を組み合わせたものであって、給餌時のものであり、観賞魚が「ごはんおいしいよ〜」と喜ぶ画像が表示され、水槽２１のそばに居るユーザー等はこれを視認することで、観賞魚とのコミュニケーションを楽しむことができる。なお、この画像が表示されるためには、前述の通り、観測された観賞魚Ｆの発音と給餌時に発せられる基本データの音声波形が合致あるいは近似していることが前提となる。

図９（ｂ）に示す携帯情報端末３に表示されたメッセージは、水質悪化時（例えば、機械故障による水中酸素量の減少、水槽への異物混入等）のものであり、観賞魚が「くるしいよ〜」と悲しむ（苦しむ）イラストと台詞が表示され、離れた場所に居るユーザー等は携帯情報端末３を介してこれを視認できる。なお、この画像が表示されるためには、前述の通り、観測された観賞魚Ｆの発音と水質悪化時に発せられる基本データの音声波形が合致あるいは近似していることが前提となる。

なお、基本データは、例示のものに限定するものではなく、今後の研究および検証によって、より多様な種類となることが予想されている。また、基本データは、出荷時に基本データ記憶部２７１に記憶させておくほか、新たな基本データが得られた場合には、ソフトウェアアップデート等としてインターネットを通じて基本データ記憶部２７１内のデータベースを更新するか、あるいはサービス提供者のホームページ等から更新データをダウンロードできるようにしてもよい。メッセージのパターンも同様である。

〔第２実施形態〕
＜観賞魚用コミュニケーションシステム１ｂ＞
図１０に示す観賞魚用コミュニケーションシステム１ｂは、ユーザーＵ１が使用する携帯情報端末３と、観賞魚用コミュニケーション装置２ｂと、サーバ４を備えている。なお、携帯情報端末３と観賞魚用コミュニケーション装置２ｂとサーバ４は、インターネット回線Ｗを通じて接続されているが、前述のように無線通信であってもよい。また、サーバ４は、観賞魚用コミュニケーション装置２ｂと有線または無線で接続されたＰＣと置換することもできる。携帯情報端末３は、前述のものと同じであるため、説明を省略する。

＜観賞魚用コミュニケーション装置２ｂ＞
観賞魚用コミュニケーション装置２ｂは、水槽２１と、水中マイク２２と、本体部２３ｂと、表示部２８を有する（図１０参照）。各部材の構成および作用については図１０ないし図１２を参照して、以下詳述する。なお、水槽２１、水中マイク２２および表示部２８については、観賞魚用コミュニケーション装置２ａと同じものであるため、構造および作用の説明を省略する。

（本体部２３ｂ）
本体部２３ｂは、内部に、ＣＰＵ等を有する電子計算機と、観賞魚用コミュニケーション装置２ｂが設置された空間で繋がる有線または無線ＬＡＮ等のネットワーク環境に接続可能な通信装置が組み込まれている。この電子計算機は、音信号受信部２５１と、メッセージ送信部２５２と、サーバ用送受信部２５３を含む通信部２５とを有している（図１１参照）。音信号受信部２５１の機能は前述の通りであるため、説明は省略する。

サーバ用送受信部２５３は、水中マイク２２で受信した観賞魚Ｆの発音を含む音の信号を、サーバ４に送信する機能を有すると共に、後述するサーバ４の機能に基づいて生成されたメッセージをサーバ４から受信する機能を有する。メッセージ送信部２５２は、受信したメッセージを表示部２８に送信する機能を有する。

観賞魚用コミュニケーション装置２ｂは、サーバ４に発音に関する各種処理を行わせているので、本体部２３ｂの構成を簡略化することができ、製造コストの抑制が期待できる。

＜サーバ４＞
図１０に示すサーバ４は、内部に、ＣＰＵ等を有する電子計算機と、サーバ４が設置された空間で繋がる有線または無線ＬＡＮ等のネットワーク環境に接続可能な通信装置が組み込まれている。なお、以下で説明するサーバ４の構成については、図示を省略する。サーバ４の電子計算機は、観賞魚とのコミュニケーション方法を実現するためのプログラムがインストールされており、少なくとも、音信号受信部とメッセージ送信部を含む通信部と、発音信号抽出部、発音データ生成部、照合部、判定部およびメッセージ生成部を含む演算処理部と、基本データ記憶部を含む記憶部と、を有している。

音信号受信部は、機外（即ち、観賞魚用コミュニケーション装置２ｂ）から受信した、観賞魚Ｆの発音を含む音の信号を受信する機能を有する。メッセージ送信部は、生成されたメッセージを機外（即ち、携帯情報端末３と、観賞魚用コミュニケーション装置２ｂの表示部２８）に送信する機能を有する。

発音信号抽出部は、受信した音の信号からノイズを除去等して、観賞魚Ｆが出した発音を抽出する機能を有する。発音データ生成部は、ノイズが除去等された前述の発音の信号をデータ化して発音データを生成する機能を有する。なお、この発音データについても、前述の通り、観賞魚用コミュニケーション装置２ｂあるいはサーバ４の製造元、観賞魚用コミュニケーションシステム１ｂのサービス提供者に送信されるように設定しても良い。

照合部は、基本データと発音データとを比較照合する機能を有する。判定部は、照合部により得られた結果に基づいて、発音した観賞魚Ｆが基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成する機能を有する。メッセージ生成部は、判定結果データに基づくメッセージを生成する機能を有する。

基本データ記憶部は、観賞魚Ｆが特定の状況下で発する発音パターンの基本データを記憶する機能を有する。なお、基本データには、音声波形と、その音声波形が生じる状況の情報と、が紐付けしてある。

（作 用）
図１０ないし図１２（特に図１２）を参照して、観賞魚用コミュニケーションシステム１ｂの作用を説明する。なお、観賞魚用コミュニケーションシステム１ａと共通する作用については、その説明を省略する。
水中マイク２２が拾った（集音された）観賞魚Ｆの発音を含む音は、マイクの機能により信号化され、観賞魚用コミュニケーション装置２ｂの本体部２３ｂの音信号受信部２５１へ送信される。この音は、音信号受信部２５１で受信された後に、インターネット回線Ｗを通じて、サーバ４に送信される。

前述の音は、サーバ４の音信号受信部で受信された後に発音信号抽出部へ送られる。そして、受信した音の信号からノイズを除去等して、観賞魚Ｆの発音の信号が抽出される。抽出された前述の発音の信号は、発音データ生成部によりデータ化して発音データが生成される。生成された発音データは、照合部により基本データと比較照合される。基本データは、基本データ記憶部への要求に基づき照合部へ提供される。

前述の発音データと基本データと比較照合された結果、音声波形のパターンが合致あるいは近似する場合は得られた結果を判定部に送る。なお、音声波形のパターンが合致あるいは近似しなかった場合は、基本データ記憶部へ他の基本データを要求し、提供された同他の基本データと前述の発音データとを再度比較照合する。

サーバ４で行われる発音データと基本データとの判断手法については、図１２に記載された通りであり、サーバ４で生成されたメッセージを本体部２３ｂと携帯情報端末３に送信する以外は、前述の本体部２３ａにおける判断手法と概ね同様であるため、説明を省略する。

判定部は、照合部により得られた結果に基づいて、発音した観賞魚Ｆが基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成し、メッセージ生成部が同判定結果データに基づくメッセージを生成する。このメッセージは、メッセージ送信部により携帯情報端末３と本体部２３ｂに送信される。

観賞魚用コミュニケーションシステム１ｂによれば、装置の販売者またはシステムの提供者がサーバ４の管理をする手間が生じるものの、前述の判定機能等を改良したアプリケーションの更新をユーザー側で行う必要がない（装置の販売者等側で行う）、受信した観賞魚の発音データを蓄積して研究材料とし、観賞魚が発する未知の発音を発見して新たな基本データとして反映させることができる、等の利点が期待できる。

＜受信機５＞
図１３に示す受信機５は、観賞魚に関するメッセージを受信した際に発光し、着用者にメッセージの着信を通知するペンダント型のものである。例えば、前述の本体部２３ａのメッセージ送信部２５２あるいはサーバ４のメッセージ送信部から観賞魚Ｆに関する新規メッセージが送信されると、ユーザーＵ１が所持する携帯情報端末３を介して信号を受信し、受信機５が発光するので、ユーザーＵ１は新着情報の着信を知ることができる。そして、ユーザーＵ１は、携帯情報端末３を起動させ、そのウェブブラウザによって、メッセージを確認することができる。

受信機５は、観賞魚用コミュニケーションシステム１ａまたは１ｂのいずれにも適用することができる。本実施の形態においては、受信機５はペンダント型であるが、これに限定するものではなく、例えば、キーホルダー型や、携帯情報端末に取り付けるストラップアクセサリー型等であってもよい。また、受信機５は、携帯情報端末３を介することなく、公衆無線ＬＡＮ等を通じて信号を直接受信する構造のものであってもよい。なお、受信機５は、発光により着信を知らせるものであるが、これに限定するものではなく、例えば、音（着信音）、振動（バイブレーション）、匂い、またはこれらの組み合わせ等であって、ユーザーの五感に作用するものであってもよい。

＜観賞魚用コミュニケーション装置１ａ（１ｂ）の他の用途＞
図１４を用いて、観賞魚用コミュニケーション装置１ａ（１ｂ）の他の用途について説明する。図１４に示すユーザーＵ２は独居老人であり、ユーザーＵ３はユーザーＵ２と離れて暮らす家族である。

ユーザーＵ２が観賞魚に給餌することによって観賞魚が発音し、観賞魚用コミュニケーション装置１ａ（１ｂ）およびユーザーＵ３の携帯情報端末３（図面ではタブレット端末）を通じて、ユーザーＵ３は観賞魚が給餌されたこと（つまり、ユーザーＵ２が観賞魚への給餌という日常的行動をできる程度に元気であること）を知ることができる。

更に、観賞魚用コミュニケーション装置１ａ（１ｂ）は、記憶部２７等にユーザーＵ２の音声パターンを記憶させ、水中マイク２２で採取した音がユーザーＵ２の音声パターンに該当する場合は、ユーザーＵ２の音声をノイズとして除去等せずに、ユーザーＵ２の音声データをユーザーＵ３に転送するか、あるいはユーザーＵ２の音声データが採取された旨についてもメッセージ画像としてユーザーＵ３に送信するように設定してもよい。

前述の説明では、ユーザーＵ２を独居老人として説明したが、これに限定するものではなく、例えば、留守番をする児童や、単身居住者の安否確認に適用してもよい。

本実施の形態において、本体部２３ａ内の電子計算機または機外（サーバ４）の電子計算機にインストールされたプログラムが、少なくとも、
（イ）マイクが受信した観賞魚の発音を含む音の信号を受信する音信号受信機能と、
（ロ）音の信号から発音の信号を抽出する発音信号抽出機能と、
（ハ）抽出された発音の信号をデータ化して発音データを生成する発音データ生成機能と、
（ニ）特定の状況下における観賞魚の発音の基本データを記憶させる基本データ記憶機能と、
（ホ）基本データと生成された発音データとを比較照合する照合機能と、
（ヘ）照合機能により得られた結果に基づいて、発音した観賞魚が基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成する判定機能と、
（ト）生成された判定結果データに基づくメッセージを生成するメッセージ生成機能と、
を本体部内の電子計算機または機外の電子計算機へ付与するものである。

ここで、プログラムは、本体部内の電子計算機またはサーバ等の機外の電子計算機にインストールされることにより、マイクが受信した観賞魚の発音に基づいて観賞魚の状況を示すメッセージを作成し、機外へ送信することができる機能を、同電子計算機に付与するものであり、これによって、ユーザーと観賞魚とのコミュニケーションを補助することができる。

なお、本体部内の電子計算機にインストールされた場合は、装置の販売者またはシステムの提供者がサーバ等を置く必要が無く、管理の手間が省ける。

他方、サーバ等の機外の電子計算機にインストールされた場合は、観賞魚用コミュニケーション装置の構成を簡略化することができ、製造コストの抑制が期待でき、また、装置の販売者またはシステムの提供者がサーバ等の管理をする手間が生じるものの、前述の判定機能等を改良したアプリケーションの更新をユーザー側で行う必要がない（装置の販売者等側で行う）、受信した観賞魚の発音データを蓄積して研究材料とし、観賞魚が発する未知の発音を発見して新たな基本データとして反映させることができる、等の利点が期待できる。

本明細書および特許請求の範囲で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書および特許請求の範囲に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。

１ａ、１ｂ 観賞魚用コミュニケーションシステム
２ａ、２ｂ 観賞魚用コミュニケーション装置
２１ 水槽
２２ 水中マイク
２３ａ、２３ｂ 本体部
２５ 通信部
２５１ 音信号受信部
２５２ メッセージ送信部
２５３ サーバ用送受信部
２６ 演算処理部
２６１ 発音信号抽出部
２６２ 発音データ生成部
２６３ 照合部
２６４ 判定部
２６５ メッセージ生成部
２７ 記憶部
２７１ 基本データ記憶部
２８ 表示部
３ 携帯情報端末
４ サーバ
５ 受信機
Ｗ インターネット回線
Ｆ 観賞魚
Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３ ユーザー

Claims (10)

1. 対象となる観賞魚の発音を集音可能なマイクと、
   該マイクで集音された前記発音を含む音の信号を受信する音信号受信部と、前記音の信号から前記発音の信号を抽出する発音信号抽出部と、抽出された前記発音の信号をデータ化して発音データを生成する発音データ生成部と、特定の状況下における観賞魚の発音の基本データが記憶された基本データ記憶部と、前記基本データと前記発音データとを比較照合する照合部と、該照合部により得られた結果に基づいて、前記観賞魚が前記基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成する判定部と、前記判定結果データに基づくメッセージを生成するメッセージ生成部とを有する本体部と、
   該本体部で生成された前記メッセージ画像を表示可能な表示部とを備える
   観賞魚用コミュニケーション装置。
2. 前記本体部内に設けられるか、あるいは同本体部と接続され、前記メッセージを機外に送信可能なメッセージ送信部を備える
   請求項１に記載の観賞魚用コミュニケーション装置。
3. 前記メッセージ送信部を介して送信された観賞魚に関するメッセージを、ユーザーが所持する携帯情報端末を介して受信したか、あるいは直接受信したときに、同ユーザーの五感のいずれかを刺激して同ユーザーに新着情報の着信を知らせる受信機を備える
   請求項２に記載の観賞魚用コミュニケーション装置。
4. 前記マイク、前記本体部および前記表示部と組み合わせて使用される水槽を備える
   請求項１に記載の観賞魚用コミュニケーション装置。
5. 前記マイクが、水中マイクである
   請求項１に記載の観賞魚用コミュニケーション装置。
6. 前記観賞魚がメダカ（Oryzais latipes）である
   請求項１に記載の観賞魚用コミュニケーション装置。
7. 対象となる観賞魚の発音を集音可能なマイクと、
   該マイクで集音された前記発音を含む音の信号を受信する音信号受信部と、前記音の信号を機外へ送信可能な音信号送信部と、該音信号送信部から送信された音の信号をもとに機外で生成された観賞魚の状況を示すメッセージを受信可能なメッセージデータ受信部とを有する本体部と、
   該本体部が受信した前記メッセージを表示可能な表示部とを備える
   観賞魚用コミュニケーション装置。
8. 携帯情報端末と、
   対象となる観賞魚の発音を集音可能なマイクと、該マイクで集音された前記発音を含む音の信号を受信する音信号受信部と、前記音の信号から前記発音の信号を抽出する発音信号抽出部と、抽出された前記発音の信号をデータ化して発音データを生成する発音データ生成部と、特定の状況下における観賞魚の発音の基本データが記憶された基本データ記憶部と、前記基本データと前記発音データとを比較照合する照合部と、該照合部により得られた結果に基づいて、前記観賞魚が前記基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成する判定部と、前記判定結果データに基づくメッセージを生成するメッセージ生成部と、前記メッセージを携帯情報端末へ送信するメッセージ送信部とを含む本体部と、該本体部で生成された前記メッセージを表示可能な表示部とを有する観賞魚用コミュニケーション装置とを備える
   観賞魚用コミュニケーションシステム。
9. 機外から受信した、観賞魚の発音を含む音の信号を受信する音信号受信部と、
   前記音の信号から前記発音の信号を抽出する発音信号抽出部と、
   抽出された前記発音の信号をデータ化して発音データを生成する発音データ生成部と、
   特定の状況下における観賞魚の発音の基本データが記憶された基本データ記憶部と、
   前記基本データと前記発音データとを比較照合する照合部と、
   該照合部により得られた結果に基づいて、前記観賞魚が前記基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成する判定部と、
   前記判定結果データに基づくメッセージを生成するメッセージ生成部と、
   前記メッセージを機外へ送信可能なメッセージ送信部とを備える
   サーバ。
10. 観賞魚の発音をマイクで集音するステップと、
    前記マイクが集音した前記発音を含む音の信号を受信するステップと、
    前記音の信号から前記発音の信号を抽出するステップと、
    抽出された前記発音の信号をデータ化して発音データを生成するステップと、
    特定の状況下における観賞魚の発音の基本データと前記発音データとを比較照合するステップと、
    比較照合により得られた結果に基づいて、前記観賞魚が前記基本データと紐付けられた特定の状況下にあるとする判定結果データを生成するステップと、
    前記判定結果データに基づくメッセージを生成するステップと、
    ユーザーが携帯情報端末またはディスプレーの画面を通じて前記メッセージを確認するステップとを備える
    観賞魚とのコミュニケーション方法。